Wenn Sterne ihre eigenen Planeten zerstören und fressen

Unsere Sonne ist sowohl unser bester Freund als auch unser schlimmster Feind. Einerseits verdanken wir unsere Existenz unserem Stern. Die Erde und die anderen Planeten im Sonnensystem entstanden aus derselben Gas- und Staubwolke wie die Sonne.

Und ohne sein Licht könnte es kein Leben auf diesem Planeten geben. Andererseits wird es einen Tag geben, an dem die Sonne alles Leben auf der Erde auslöscht und schließlich die Erde selbst zerstört.

Die Risiken, die Sterne für ihre Planeten darstellen können, werden hervorgehoben eine neue Studie veröffentlicht in Natur. Die Autoren untersuchten sonnenähnliche Sterne und stellten fest, dass mindestens jeder zwölfte Stern Spuren von Metallen in seiner Atmosphäre aufweist. Es wird angenommen, dass es sich dabei um Narben von Planeten und Asteroiden handelt, die von den Sternen verschluckt wurden.

Planeten sollten sich nie allzu wohl fühlen, wenn sie ihren Mutterstern umkreisen, denn es gibt mindestens zwei Möglichkeiten, wie ihr Stern ihr Vertrauen missbrauchen und ihren gewaltsamen Untergang herbeiführen kann.

Gezeitenstörung

Der erste geschieht durch einen Prozess namens „Gezeitenstörung“. Während sich ein Planetensystem bildet, umkreisen einige Planeten ihren Stern auf Bahnen, die entweder nicht ganz kreisförmig sind oder relativ zur Rotationsebene des Sterns leicht geneigt sind. Wenn das passiert, korrigiert die vom Stern auf den Planeten ausgeübte Schwerkraft langsam die Form oder Ausrichtung der Umlaufbahn des abtrünnigen Planeten.

In extremen Fällen wird die vom Stern ausgeübte Schwerkraft die Umlaufbahn des Planeten destabilisieren und ihn langsam näher und näher ziehen. Wenn der unglückliche Planet zu nahe kommt, wird er durch die Schwerkraft des Sterns auseinandergerissen. Dies geschieht, weil die dem Stern zugewandte Seite des Planeten etwas näher ist als die abgewandte Seite (der Unterschied ist der Durchmesser des Planeten).

Die Stärke der vom Stern ausgeübten Anziehungskraft hängt von der Entfernung zwischen ihm und dem Planeten ab, sodass die dem Stern zugewandte Seite des Planeten eine etwas stärkere Anziehungskraft verspürt als die abgewandte Seite.

Auf der Erde führt dieser Unterschied in der Stärke der Schwerkraft zu den täglichen Ebbe und Flut der Gezeiten. Im Wesentlichen versucht die Sonne, die Erde zu verformen, ist aber so weit entfernt, dass sie nur das Wasser ihrer Ozeane anzieht. Doch bei einem Planeten, der seinem Stern gefährlich nahe ist, werden seine Kruste und sein Kern durch diese Gezeiten auseinandergerissen.

Befindet sich der Planet nicht zu nahe am Stern, verformt er sich lediglich in die Form eines Eies. Nur ein wenig näher am Stern, und der Unterschied zwischen der Anziehungskraft auf seinen verschiedenen Seiten wird ausreichen, um ihn vollständig auseinanderzureißen und ihn wieder in eine Wolke aus Gas und Staub zu verwandeln, die spiralförmig in den Stern hineinströmt und in seinen höllischen Feuern verdampft.

Der Prozess der Gezeitenstörung wurde erstmals vor etwa 50 Jahren vorgeschlagen. In den letzten Jahrzehnten haben Astronomen – darunter auch meine Gruppe – Dutzende heller, durch Gezeiten verursachter Störungsfackeln beobachtet Sterne, die von supermassereichen Schwarzen Löchern zerfetzt wurden in den Zentren von Galaxien.

Letztes Jahr berichtete eine Gruppe von Astronomen zum ersten Mal über die Beobachtung eines ähnlichen, schwächeren Flares, der damit übereinstimmte ein Planet, der von seinem Stern zerstört und verzehrt wird.

Gezeitenbedingte Störungen auf Planeten können recht häufig vorkommen, wie die neue Entdeckung zeigt, dass mindestens jeder zwölfte Stern Anzeichen dafür aufweist Sie haben Planetenmaterial aufgenommen.

Andere Studien haben herausgefunden, dass zwischen einem Viertel und der Hälfte aller Weißen Zwerge – die Überreste von Sternen mit bis zu doppelt so großer Masse wie unsere Sonne – ähnliche Narben aufweisen. Wie der Name schon sagt, sind Weiße Zwerge weißglühend. Mit Oberflächentemperaturen von Zehntausenden Grad emittieren die heißesten Weißen Zwerge ultraviolettes und Röntgenlicht mit einer ausreichenden Energie verdampfen ihre umkreisenden Planeten.

Das Ende der Erde

Seien Sie versichert; Die Erde wird nicht durch Gezeitenstörungen zerstört. Das Ende unseres Planeten wird in etwa fünf Milliarden Jahren kommen, wenn die Sonne in einen Roten Riesen übergeht.

Sterne werden angetrieben von der Prozess, der als Fusion bekannt ist, bei dem zwei leichte Elemente zu einem schwereren kombiniert werden. Alle Sterne beginnen ihr Leben mit der Verschmelzung des Elements Wasserstoff in ihrem Kern zum Element Helium. Dieser Fusionsprozess stabilisiert sie einerseits gegen eine Implosion aufgrund der unaufhörlichen Anziehungskraft der Schwerkraft und erzeugt andererseits das Licht, das sie zum Leuchten bringt. Unsere Sonne fusioniert seit etwa 4,5 Milliarden Jahren Wasserstoff zu Helium.

Doch in 4,5 Milliarden Jahren wird der Wasserstoff im Sonnenkern erschöpft sein. Jegliche Fusion im Kern wird aufhören und die Schwerkraft wird den Stern ungehindert dazu zwingen, sich zusammenzuziehen. Wenn sich der Kern zusammenzieht, erwärmt er sich, bis die Temperatur hoch genug ist, damit Helium zu Kohlenstoff verschmilzt.

Die Fusion wird den Stern erneut stabilisieren. In der Zwischenzeit werden sich jedoch die äußeren Hüllen des Sterns ausdehnen und abkühlen, wodurch der jetzt riesige Stern einen rötlicheren Farbton erhält. Wenn sich die Rote Riesensonne ausdehnt, wird dies der Fall sein verschlingen Merkur, Venus und Erde– es könnte sogar bis zur Umlaufbahn des Mars reichen.

Die Erde hat vielleicht noch fünf Milliarden Jahre vor sich, aber wir werden nicht Zeuge ihres Aussterbens sein. Während die Sonne ihre Wasserstoffspeicher verbraucht, wird sie immer heller: Alle Milliarde Jahre nimmt ihre Leuchtkraft um etwa 10 % zu.

In einer Milliarde Jahren wird die Sonne hell genug sein, um die Ozeane der Erde zum Kochen zu bringen. Wenn Sie sich also das nächste Mal in den warmen Sonnenstrahlen sonnen, denken Sie daran: Sie hat es in sich.

Mehr Informationen:
Elizabeth Gibney, Planetenfressende Sterne deuten auf verborgenes Chaos in der Milchstraße hin, Natur (2024). DOI: 10.1038/d41586-024-00847-6

Fan Liu et al.: Mindestens einer von zwölf Sternen weist Hinweise auf eine Aufnahme durch den Planeten auf. Natur (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07091-y

Bereitgestellt von The Conversation

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